一种轨道车辆的弹簧装置制造方法

一种轨道车辆的弹簧装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种弹簧装置，尤其涉及一种轨道车辆的次级悬挂装置，包括一个弹簧主体（120.1），该弹簧主体大致由一种聚合材料制成并定义了一个轴向方向和一个径向方向。弹簧主体（120.1）在轴向方向上设有一个中心部（120.2），该中心部位于一个在第一外端面终止的第一端部（120.3）和一个在第二外端面（120.4）终止的第二端部（120.3）之间，该中心部（120.2）设有至少一个径向收敛部（120.5）。所述第一端部（120.3）在轴向方向上设有一个从第一外端面（120.4）延伸到中心部（120.2）的凹部，以形成被柔性的内表面（120.8）限制的一个轴向弹簧主体腔（120.7）。该轴向弹簧主体腔（120.7）插设有一个插件（121），该插件（121）和弹簧主体（120.1）的内表面（120.8）接触，从而在插件（121）没有插进轴向弹簧主体腔（120.7）的参考状态下更改弹簧装置的刚度。
【专利说明】一种轨道车辆的弹簧装置【技术领域】
[0001]本发明涉及一种弹簧装置，特别是一种轨道车辆的次级悬挂装置，包括一个弹簧主体，该弹簧主体大致由聚合材料制成并定义了一个轴向方向和一个径向方向。该弹簧主体在轴向方向上设有一个中心部，该中心部位于一个在第一外端面终止的第一端部和一个在第二外端面终止的第二端部之间。该中心部设有至少一个径向收敛部，该第一端部在轴向方向上设有一个从第一外端面延伸到中心部的凹部，以形成被一个柔性的内表面限制的一个轴向弹簧主体腔。本发明进一步涉及包括该弹簧装置的一个运行装置。
发明背景
[0002]这样的弹簧装置在该领域里是众所周知的，并用作如EPO 337 135 BI所示的次级悬挂装置的一部分(整个公开文本被纳入本文中以供参考)。通常地，轴向弹簧主体腔被用来将弹簧主体安装和集中到运行装置和车厢体单元(例如车厢体本身或与车厢体连接的承梁)。显然地，如EPO 337 135 BI所示，一般设计为沙漏形的弹簧主体需适应特定的轨道车辆。特别地，其轴向刚度(即沿弹簧主体中心轴的刚度)和其横向刚度(即弹簧主体中心轴横向的刚度)需转化为所使用的特定车辆。
[0003]其不足之 处在于，通常对于每一种车辆类型，需要开发和测试一种单独的弹簧装置，这样使得次级悬挂的设计变得较为费时和昂贵。

【发明内容】

[0004]本发明的目的是提供一种如上所述的弹簧装置，该弹簧装置没有如上所述的缺点，或至少仅有较小的缺点，且特别地其设计更简单并能更容易地适应于不同车辆类型的不同要求。
[0005]上述目标的实现首先需要如权利要求1前序部分所述的弹簧装置，并通过权利要求I的特征部分所述特征来实现。
[0006]本发明基于技术示范，如果轴向弹簧主体腔被设置用来接纳一个插件，该插件被设置用来更改轴向刚度和/或弹簧装置的横向刚度，并和与限制该实际腔体的弹簧主体的柔性的内表面相接触，则能实现一种更简单地且更容易地适应于不同车辆类型的不同要求的设计。
[0007]更精确地讲，该插件在各个方向上施加一个附加的阻力以阻止弹簧主体的相应的柔性墙面的变形。该附加阻力取决于插件的尺寸、几何形状和机械性能。因此，以一种非常简单的方式，不同插件的使用可改变弹簧的性能，特别指弹簧装置的轴向和/或横向刚度。
[0008]本发明的另一个优点在于，弹簧主体和插件能由不同的材料制成。与已知的束缚于弹簧主体的材料的设计相比，这增加了设计的自由性，提供了更多的适应弹簧性能的灵活性。因此，更多种类的弹簧特性能通过使用非常简单、容易的插件来实现。
[0009]因此，根据一方面，本发明涉及一种弹簧装置，特别是一种轨道车辆的次级悬挂装置，包括一个弹簧主体，该弹簧主体大致由聚合材料制成并定义了一个轴向方向和一个径向方向。该弹簧主体在轴向方向上设有一个中心部，该中心部位于一个在第一外端面终止的第一端部和一个在第二外端面终止的第二端部之间。该中心部设有至少一个径向收敛部，该第一端部在轴向方向上设有一个从第一外端面延伸到中心部的凹部，以形成被一个柔性的内表面限制的一个轴向弹簧主体腔。一个插件插入到该轴向弹簧主体腔，该插件和弹簧主体的内表面相接触，以在插件没有插进轴向弹簧主体腔的参考状态下更改弹簧装置的刚度。
[0010]应当指出的是该插件并不一定要是一个一体部件。更确切地说，该插件可由两个或更多的插件元件组成，通过堆叠或组合的方式构成弹簧主体腔的插件。
[0011]该弹簧装置的与插件插入该弹簧主体相关的任何机械性能可转化为使用这种插件的具体应用。优选地，该插件被设置用来更改弹簧装置的轴向刚度和横向刚度中的至少一个，其中所述轴向刚度指弹簧装置在轴向方向上的刚度，所述横向刚度指弹簧装置在向轴向方向横向运行时在横向方向上的刚度。
[0012]应当指出的是该插件可不仅被用来静态地更改相关的机械性能，例如简单地向弹簧主体的相关特性添加一个恒定的偏移量。更多地，该插件也可被用来不定地更改相关机械性能的特性。因此，例如根据其设计，随着偏转的增加，该插件可被用来提供相关机械性能的特性的一种至少分段式恒定偏移量(例如相关的刚度)；该插件也可被用来提供相关机械性能的一种至少分段式递增和/或至少分段式递减的特性(例如分段式递增刚度和/或分段式递减刚度)。
[0013]一般来说，任何能向弹簧装置的机械性能提供所需影响的形状都可被使用。根据本发明的特别简单和有效的实施方案，该插件为大致圆顶形部件和圆环形部件中的至少一个。应当指出的是，从本发明的意义上说，该圆环形部件为一种拥有一个关于一个旋转中心轴(旋转360°时形成的一个完整的圆环)旋转一个平面封闭轮廓(任意形状)而形成的几何形状的部件。该旋转中心轴可与该轮廓相交。如果情况并非如此，就形成了所谓的圆环面。根据一个非常简单设计的某一优选实施方案，该插件至少部分为大致地圆锥外形或大致地球形外形。
[0014]该插件的外墙可以为任一所需的、恰当的、与该弹簧主体腔墙面匹配的形状。优选地，该插件被一个插件外墙面限制；该插件外墙面在一个截面内包括一个插件中心轴，且有一个分段式曲线的截面轮廓和/或分段式直线截面轮廓和/或分段式多边形的截面轮廓。通过这种方式，可使该插件的相关机械性能适应于弹簧装置所需的机械性能。
[0015]该插件的机械性能(需要实现弹簧装置的相应机械性能的所需更改)可通过任何所需的、适当的方式来实现。例如，该插件可设有不同的刚度部分以实现特定的特性。
[0016]根据本发明的优选实施方案，插件的机械性能的适当调试，特别是抗挠曲度，可通过设置一个插件腔来实现，该插件腔位于插件的一端且面背着弹簧装置的中心部。这种插件腔让设计更自由，其通过简单地更改腔体的外形形成一个非常简单的抗挠曲度适应。
[0017]根据所需要实现的插件的机械性能，任何所需的和适当的形状都可被用作插件腔。优选地，该插件腔至少分段式地为一种大致地圆环形外形，特别地为一种大致地圆锥形外形或大致地球形外形。这种设计能以一种非常简单和容易的方式形成机械性能适应。
[0018]由于轴向弹簧主体腔的设置，插件腔可为任何所需的形状。优选地，插件腔被一个插件腔墙面限制；该插件腔墙面在一个截面内包括一个插件腔的中心轴且设有一个分段式曲线的截面轮廓和/或分段式直线的截面轮廓和/或分段式多边形的截面轮廓。
[0019]一般地，插件和插件腔的尺寸可适应于机械性能的特定更改或弹簧装置所需要实现的性能。特别地，根据单独的以下尺寸或以下尺寸的任意组合，可实现合适的配置。
[0020]—般地,该插件在径向方向上定义了 一个最大插件外径和一个最小插件外径，并在轴向方向上定义了一个最大轴向插件尺寸。优选地，最小插件外径为最大插件外径的40%到90%，优选为50%到80%，进一步优选为60%到70%。此外，优选地，最大轴向插件尺寸为在轴向方向上的最大轴向弹簧主体腔尺寸的40%到80%，优选为45%到75%，进一步优选为55% 到 65%。
[0021 ] 此外，一般地该插件在径向方向上定义了 一个最大插件腔直径和一个最小插件腔直径，并在轴向方向上定义了一个最大轴向插件腔尺寸。优选地，最大插件腔直径为最大插件外径的50%到90%，优选为55%到85%，进一步优选为65%到75%。此外或可选地，最小插件腔直径为最大插件腔直径的20%到60%，优选为25%到55%，进一步优选为35%到45%。此夕卜，优选地，最大轴向插件腔尺寸为在轴向方向上的最大轴向插件尺寸的50%到90%，优选为55%到85%，进一步优选为65%到75%。
[0022]弹簧主体和插件可由任何所需的、恰当的材料制成。在某些情况下，它们可由同一种材料制成。然而，特别地，弹簧主体由第一材料制成，插件由不同于第一材料的第二材料制成；在某些情况下，第一材料的刚度比第二材料弱。特别地，插件由一种聚合材料制成，特别指一种聚酰胺(PA)材料。此外或可选地，弹簧主体由一种聚合材料制成，特别指一种橡胶材料。两种变体都提供了易于制造且坚固的方案。
[0023]插件和/或弹簧主体可由多个不同部件构成。然而，特别地如果插件和弹簧主体中的至少一个为一体部件，则能实现一种非常简单和坚固的配置。
[0024]插件和/或弹簧主体的机械性能可以为定向的，即取决于运行方向。为了实现这点，相关的部件可选择一种对称的设计。优选地，特别地在径向方向上有一种不定向的特征，例如通过一种旋转式对称设计。因此，优选地，该插件和该弹簧主体中的至少一个为一种大致地旋转式对称部件。
[0025]弹簧主体可有一个能完成相关应用要求的任何所需的外形。根据非常简单和容易的生产实施方案，该弹簧主体为一种大致地圆环形外形，特别地为大致地沙漏形。
[0026]在这里，可选用弹簧主体的其他轮廓的任何所需形状，其适应于特定的应用。特别地，该弹簧主体被一个弹簧主体外墙面限制；该弹簧主体外墙面在一个截面内包括弹簧主体的一个中心轴，并设有一个分段式曲线的截面轮廓和/或分段式直线的截面轮廓和/或分段式多边形的截面轮廓。
[0027]同样的情况也适用于弹簧主体腔。因此，优选地，弹簧主体腔至少分段式地为一种大致地圆环形外形，特别地为一种大致地圆锥形外形或大致地球形外形。此外，优选地，弹簧主体腔被一个形成内表面的弹簧主体腔墙面限制；该弹簧主体腔墙面在一个截面内包括弹簧主体腔的一个中心轴，并设有一个分段式曲线的截面轮廓和/或分段式直线的截面轮廓和/或分段式多边形的截面轮廓。
[0028]一般地，弹簧主体和弹簧主体腔的尺寸可适应于弹簧装置的特定应用，特别适应于机械性能或弹簧装置所需要实现的性能。特别地，根据以下单独的尺寸或以下尺寸的任意组合，可实现合适的配置。[0029]—般地,弹簧主体在第一端部和径向方向上定义了一个最大弹簧主体外径，同时该至少一个收敛部在径向方向上定义了一个弹簧主体的最小收窄直径，该弹簧主体为了轴向方向上，且距离第一外端面最大轴线收窄距离处。优选地，最小收窄直径为最大弹簧主体外径的50%到90%，优选为60%到85%，进一步优选为70%到80%。此外或可选地，该弹簧主体在轴向方向上延伸超过一个最大轴向弹簧尺寸；特别地，该最大轴向收窄距离为最大轴向弹簧尺寸的30%到50%，优选为35%到47%，进一步优选为40%到44%。
[0030]此外，一般地，该弹簧主体腔在径向方向上定义了一个最大弹簧主体腔直径和一个最小弹簧主体腔直径，并在轴向方向上定义了一个最大轴向弹簧主体腔尺寸。优选地，该最大弹簧主体腔直径为最大弹簧主体外径的50%到90%，优选为55%到85%，进一步优选为65%到75%。此外或可选地，最小弹簧主体腔直径为最大弹簧主体腔直径的30%到70%，优选为35%到65%，进一步优选为45%到55%。此外，优选地，最大轴向弹簧主体腔尺寸为最大轴向收窄距离的40%到90%，优选为50%到80%，进一步优选为60%到70%.[0031]根据本发明的某些优选实施方案，其包含优点为长期稳固的弹簧性能的一种坚固设计，该中心部包括一个内加固单元。优选地，该内加固单元包括一个中空的，特别地为圆筒形的加固套，该衬套套在径向方向上定义了一个最大衬套外径，并在轴向方向上定义了一个最大轴向衬套尺寸。
[0032]优选地，特别地，该衬套在轴向方向上伸至弹簧主体腔，以实现敏感中西部的适当加固。此外，优选地，该衬套在轴向方向上形成一个特别地为径向地和/或轴向地并大致位于中心的且穿过所述中心部的轴向通道。通过这种方式，可实现较轻的配置。该衬套可以任何适当的方式安装。优选地，该衬套的外围被牢固地连接至弹簧主体。
[0033]一般地，该衬套的尺寸可适应于特定的机械性能或弹簧装置的所需要实现的性能。特别地，根据以下单独的尺寸或尺寸的任意组合，可实现合适的配置。
[0034]优选地，最大衬套外径为在径向方向上的最大弹簧主体腔直径的85%到115%，优选为90%到110%，进一步优选为95%到105%。此外或可选地，最大轴线衬套尺寸为在轴向方向上的最大轴向弹簧主体尺寸的35%到65%，优选为40%到60%，进一步优选为45%到55%。
[0035]根据本发明进一步的优选实施方案，中心部的内加固单元包括一个加固板元件，该加固板元件主要在径向方向上延伸，并在径向方向上定义了一个最大加固板外径。该加固板元件可以为一个单独的加固元件。然而，优选地，该加固板元件和加固衬套组合在一起。这种情况下，优选地，该加固板元件在径向方向上连接至该衬套。
[0036]加固板元件可位于轴向方向上的任何所需的位置。优选地，加固板元件位于弹簧主体的一个局部径向突出部，优选地该局部径向突出部径向地和/或轴向地并大致中心地位于弹簧主体内。该加固板元件可从弹簧主体伸出。优选地，然而该加固板元件大致全部地被嵌入在弹簧主体内，从而实现加固板元件的锈蚀保护。
[0037]加固板元件可选用任何所需的、适当的尺寸。优选地，最大加固板外径为在径向方向上的最大弹簧主体外径的75%到105%，优选为80%到100%，进一步优选为85%到95%。
[0038]应注意的是，该加固单元可选用任意的、适合提供加固功能的材料。优选地，该加固单元由不同于以上列出的第一和第二材料的第三种材料制成。通常地，该第三材料为一种金属，从而实现简单且低成本的加固。根据特别轻的设计，该加固单元使用铝(Al)材料。
[0039]弹簧主体可直接地连接至相邻的车辆部件，例如运行装置和/或车箱体单元。优选地，然而，端部中的至少一个被一个支撑板元件覆盖，该支撑板提供一个在生产车辆时容易操作的界面。优选地，该支撑板元件包括一个定心部，该定心部轴线地伸进弹簧主体腔从而形成相邻车辆部件的一个适当界面。
[0040]此外，根据本发明的优选实施方案，至少一个端部设有一个嵌入式加固部件。该嵌入式加固部件可位于任何适当的位置。优选地，该嵌入式加固部件被嵌入在弹簧主体内并靠近外端面。
[0041]支撑板元件和嵌入式加固部件中的任一个可选用任何所需的、适当的材料。优选地，所述支撑板元件和嵌入式加固部件中的至少一个由金属制成，特别指铝(Al)材料。
[0042]应当指出的是，通过该插件(如上所述)，在弹簧装置的第一端部来提供适应弹簧特性的可能性是足够的。优选地，然而，第二端部采用了一种类似的方法，从而有益地扩大弹簧特性的可能更改的范围和程度。
[0043]因此，根据本发明的有益实施方案，第二端部设有一个凹部，该凹部在轴向方向上从第二外端面向中心部延伸，以形成一个另外的轴向弹簧主体腔，该弹簧主体腔被一个柔性的内表面限制。一个另外的插件插入到该另一个轴向弹簧主体腔内，该另一个插件和弹簧主体的内表面相接触，从而在该另一个插件没有插入到轴向弹簧主体腔里的参考状态下更改弹簧装置的刚度。
[0044]应注意的是，第二端部和/或另一个插件可以和如上所述的第一端部和/或插件有相同的设计，特别地指相同的尺寸。根据某些实施方案，然而，可也选用异常的设计和/或尺寸。
[0045]此外，本发明涉及一种轨道车辆的运行装置，包括根据本发明的一个弹簧装置。优选地，该弹簧装置形成次级弹簧装置的一部分，该次级弹簧装置适应于支撑运行装置上的一个车箱体。显然地，本发明也涉及一种轨道车辆，其包括支撑在运行装置上的一个车箱体单元。
[0046]参考附图以及从属权利要求和优选实施方案的下列描述，本发明的进一步的实施方案将趋于明显。
【专利附图】

【附图说明】
[0047]图1是带有一种根据本发明的优选实施方案的一种运行装置单元的根据本发明的一种轨道车辆的优选实施方案的一部分的侧视示意图；
[0048]图2是图1中运行装置单元的框架主体的透视示意图；
[0049]图3是图2中框架主体沿图1中II1-1II线的剖视示意图；
[0050]图4是图2中框架主体的主视示意图；
[0051]图5是运行装置单元的一部分沿图1中V-V线的剖视示意图；
[0052]图6是图1中运行装置单元的俯视示意图；
[0053]图7是图5中细节VII的剖视示意图；
[0054]图8图5中细节VIII的剖视示意图。
【具体实施方式】
[0055]参照图1到图8，以下对根据本发明优选实施方案的包括根据本发明优选实施方案的一个运行装置102的一种轨道车辆单元101作更详细的描述。为了简化下列说明，图中引进了 xyz坐标系，其中(在直线水平轨道T上)，X轴指定了轨道车辆101的纵向方向，y轴指定了轨道车辆101的横向方向，z轴指定了轨道车辆101的高度方向(当然，这同样适用于运行装置102)。应当指出的是，除非另有说明，以下所有的关于轨道车辆的部件的位置和方向的表述都指的是轨道车辆101静态时、额定负载下并位于直线水平轨道上。
[0056]车辆101是一种低地板轨道车辆，例如电车等。车辆101包括由位于运行装置102上的悬挂系统支撑的一个车厢体101.1。运行装置102包括轮副103形式的两个车轮单元，其通过一个初级弹簧单元105支撑一个运行装置架104。该运行装置架104通过一个次级弹簧单元支撑车厢体。
[0057]运行装置架104设有一个框架主体107，该框架主体包括两个纵梁108和一个横梁单元109，该横梁在横向方向上提供两纵梁108间的结构连接以形成一种大致为H形的结构。每个纵梁108都设有两个自由端部108.1和一个中心部108.2。该中心部108.2连接至横梁单元109，同时自由端部108.1形成与相关的车轮单元103相连的初级悬挂单元105的一个初级悬挂装置105.1的一个初级悬挂界面110。在本实施例中，该初级弹簧装置105.1使用一种紧凑且牢固的橡胶金属弹簧。
[0058]每个纵梁108设有与自由端部108.1中的一个相关联的一个角形部108.3。由于每个角形部108.3的设置，以致自由端部109.1形成一个主要在高度方向延伸的支柱部。因此，从根本上讲，框架主体107为一个较复杂的、通常为三维的几何体。
[0059]每个纵梁108都设有一个与自由端部108.1相关联的枢轴界面部111.该枢轴界面部111形成与相关联的车轮单元103的轮副轴承单元103.1牢固连接的旋转臂112的一个枢轴界面。旋转臂112通过枢轴螺栓连接113旋转式地连接至框架主体107。该枢轴螺栓连接113包括一个定义了一个枢轴线113.2的枢轴螺栓113.1。枢轴螺栓113.1被插入到旋转臂112的一个叉部的匹配凹部和枢轴界面部111的凸缘111.2上的一个枢轴界面凹部111.1里(该凸缘111.2位于旋转臂112的端部之间)。
[0060]为了降低框架主体107的复杂性，枢轴界面部111被整合到纵梁108的角形部
108.3里，从而实现一种非常紧凑的结构。更准确地说，将枢轴界面部111整合到角形部
108.3里使框架主体有一个较光滑、无分枝的几何外形。
[0061]此外，这种紧凑的、光滑的、无分枝的结构使框架主体107可能形成为一种一体铸件。更准确地说，该框架主体107可由灰口铸铁材料通过自动化铸造过程制成一种单独的铸件。灰口铸铁材料有以下优点:由于其碳含量高，在铸造时有特别好的流性，从而保证了非常高的加工可靠性。
[0062]铸造在一种自动化的铸造生产线的传统型箱里进行。因此，框架主体107的制造被显著地简化，且比传统的焊接框架主体方案更有效地节约了成本。事实上，(与传统的焊接框架主体相比)这种自动化铸造过程能节约超过50%的成本。
[0063]本实施例中使用的灰口铁材料是目前欧洲标准EN 1563中规定的一种球状石墨铸铁材料或球墨铸铁(SGI)材料。更准确地说，使用一种EN-GJS-400-18U LT的材料，其强度、断裂延伸率和韧性的平衡度很好，特别是在低温的时候。显然地，根据框架主体的机械要求，可选用如上所述的其它任何合适的铸造材料。
[0064]为了实现将枢轴界面部111适当地整合到角形部108.3里，在纵向方向上(X轴)枢轴界面部111在相关联的自由端部108.1后可伸缩。
[0065]此外，(特别地，如从图5中可看出)，由于初级悬挂界面110的设置以致作用于自由端108.1区域的总支撑合力Ftks (即当运行装置架104被支撑在车轮单元103时，通过初级悬挂装置105作用于自由端108.1区域的支撑力的总合力)大致地关于Xz平面平行，同时以一个初级悬架角apsF x关于纵向方向(X轴)倾斜，并以一个互为余角的初级悬挂角
[0066]a psF，z-90 _ ct PSF，x ( I)
[0067]关于高度方向(z轴)倾斜，从而实现了建筑空间(运行装置102中框架主体107所需的)的大量减小。与DE 41 36 926 Al中的结构相比，这种总支撑合力Ftks的倾斜允许该初级悬挂装置105.1更靠近轮副103，更准确地讲，更靠近轮副103的旋转轴线103.2。这种方法的优点不仅包括:初级悬挂界面110能更靠近车轮单元，明显地节省了运行装置102的中心部所占的空间。此外，连接至轮副轴承单元103.2的旋转臂112可以为一种更小、更轻和更简单的设计。
[0068]此外，根据待审核的专利号10 2011 110 090.7(整个公开文本被纳入本文中以供参考)的德国专利中更详细的描述细节，这种倾斜的总支撑合力Ftks能提高在枢轴界面111上实现旋转臂112和框架主体107的连接的可能，旋转臂和框架主体都为负荷下自我调节(由于作用于纵向方向和高度方向上的总合力Ftks的部件)，同时当没有支撑负荷Ftks时容易被拆卸。
[0069]最后，这种设计的优点在于，尤其是由于初级悬挂界面部110向轮副103靠近，其进一步地促进了框架主体107的通过自动化铸造方法的自动化生产。
[0070]从根本上说，尽管总支撑合力Ftks可能会有任何需要的、适当的关于纵向方向和高度方向的倾斜，在本实施例中，总支撑合力Ftks以一个初级悬挂角apsF，x=45°关于纵向方向倾斜。因此，总支撑合力以一个与初级悬挂角度互为余角的角度aPSF，z=90° -apsF,x=45°关于高度方向倾斜。因此，这种倾斜提供了一个特别紧凑的、有利的设计。此外，其也更好地将支撑负荷Ftks从轮副103应用到框架柱体107上。最后，因此，支柱部或端部108.1可以为一种轻微地前倾结构，其有利于促进铸造材料的流性以及自动化铸造方法的使用。
[0071]从图5中进一步地可以看出，由于初级悬挂界面110和初级悬挂装置105.1的设置，总支撑合力Ftks贯穿轮副103的一个轮副轴103.3，导致支撑负荷能更好地从轮副103应用至初级悬挂装置105.1并向前地被应用至框架主体107。更准确地讲，总支撑合力Ftks贯穿车轮轴103.3的车轮旋转轴线103.2。
[0072]此外，这种结构使总支撑合力Ftks的杠杆臂较短(例如，枢轴螺栓113.1处的杠杆臂ATKS)，因此也使作用于纵梁108的弯曲力矩较低，其反过来允许框架主体107的一种更轻的设计。
[0073]以上所述结构的进一步优点在于，旋转臂112可为一种非常简单和紧凑的设计。更准确地讲，在本实施例中，整合除了叉部(安装枢轴螺栓113.1用)外的轮副轴承单元103.1的旋转臂112需简单地为位于靠近轮副轴承单元103.1的外围的初级弹簧装置105.1提供一个相应的支撑表面。因此，与现有的结构相比，不需要复杂的臂或者类似部件来将支撑力应用至初级弹簧装置105.1。
[0074]横梁单元109包括两个横梁109.1，其大致地关于一个平行于yz_平面的对称面彼此对称地设置，并设置在框架主体107的中心。横梁109.1 (在纵向方向上)被一个间隙109.5隔开。
[0075]从图3中可以看出，在一个平行于XZ-平面的截面内，每个横梁109.1都设有带有一个内墙109.2、一个上墙109.3和一个下墙109.4的一个大致为C形的横截面。该C形横截面的设置方式为，在纵向方向上，其开口朝向(位于更近的)框架主体107的自由端，同时其大致地被与框架主体107的中心相邻的内墙109.2封闭。换句话说，横梁109.1的开口侧相互背离。
[0076]横梁109.1的这种开口设计的优点在于(虽然所用材料刚性一般)，不仅单个的横梁109.1的扭矩较为柔软，即关于横向的y轴的抗扭矩强度较低(与横梁的一般的封闭、盒形的设计相比)。由于内墙109.2 (在纵向方向上)位于横梁单元109的较中心处，这点也适用于作为整体的横梁单元109，因此它们关于横向的y轴的抗扭矩强度较低。
[0077]此外，位于框架主体107中心区域的间隙109.5设有一个最大纵向间隙尺寸Le，max，其为纵向方向上的横梁109.1中的一个的最小纵向尺寸Lmmin的100% (位于框架主体107的中心区域)。间隙109.5的优点在于，在没有增加框架主体107质量的前提下，两个横梁
109.1的主要延伸面内(平行于xy-平面)的抗弯强度增加了，因此实现了一种较轻的结构。
[0078]此外，间隙109.5能现成地安装运行装置102的其它部件(例如图6中所示的横向减震器114)，其特别有利于现代轨道车辆中关于可用建筑空间的严格限制。
[0079]C形横截面延伸超过横梁单元109的一个横向中心部，因此，在这个位置实现了横梁单元的抗扭强度的一种特别有利的影响。在本实施方案中，该大致为C形的横截面延伸超过在横向方向上的横梁单元的整个延伸(即从一个纵梁108到另一个纵梁108)。因此，在本实施例中，该C形横截面延伸超过一个横向的尺寸Wtb。，其为在横梁单元109区域内的纵梁108的纵向中心线108.4间的横向距离Wi的85%。通过这种方式和这种灰口铸铁框架主体107，能实现一种特别有利的抗扭强度。
[0080]至于在横向方向上的延伸，同样(指C形横截面)也适用于间隙109.5的延伸。此夕卜，值得指出的是，纵向间隙的尺寸不需要和横向方向上的相同。根据需要可选用所需的间隙。
[0081]在本实施例中，每个横梁109.1都定义了一个横梁中心线109.6，在平行于xy-平面的第一平面和平行于yz平面的第二平面里，其一般为曲线的或多边形的形状。这种一般为曲线的或多边形的形状的横梁中心线109.6的优点在于，各个横梁109.1适应于作用于各个横梁09.1的负荷分布，从而使各个横梁109.1里的应力平稳分布，并最终使框架主体107的质量较轻和应力最优化。
[0082]因此，从图2和图6中可以看出，横梁单元109是一个带有一个收窄中心部109.7的中心收窄单元，该收窄中心部109.7定义了横梁单元的一个最小纵向尺寸(在纵向方向上)，在本实施例中，最小纵向尺寸Lmuin为横梁单元的最大纵向尺寸LTBU，max(在纵向方向上)的65%。在本实施例中，该最大纵向尺寸被定义在横梁单元109和纵梁108的连接处。
[0083]一般来说，横梁单元109的收窄程度可被选作框架主体107需要实现的机械性能(特别地指框架主体107的抗扭刚度)的一种关系变量。在任何情况下，本文中所述的横梁单元的设计为一种平衡性好的结构，且抗扭刚度较低(关于横向方向)和抗弯曲刚度较高(关于高度方向)。由于运行装置架104能提供倾向于平衡轮副103的所有四个车轮的车轮到轨道的接触力的一定扭转变形，这种结构对关于运行装置102的脱轨安全性能特别有利。
[0084]从图3和图6中进一步地可以看出，在本实施例中，每个自由端部108.1在背离初级弹簧界面110 (因此朝向运行装置102的纵向中心)的一个截面里形成旋转缓冲装置115的一个缓冲界面。四个旋转缓冲装置115整合了车厢体101.1的一个旋转缓冲装置和一个纵向缓冲装置的功能。此外，根据本发明，所述四个旋转缓冲装置115也适应于成对地在框架主体107和通过次级悬挂装置106支撑在框架主体107上的车厢体101.1间形成一种牵引连接。应当指出的是，由于其提供一种高程度的功能整合并能实现一种较轻的整体设计，这种结构特别有利，以下会更详细地作出阐述。
[0085]由于牵引力传递的迟发性，在没有明显地降低乘坐舒适度的前提下，该旋转缓冲装置115整合能力以在运行装置102和车厢体101.1间形成一种牵引连接。更准确地说，位于纵向方向上和运行装置中心同侧(但是在运行装置102的不同侧边)的两个旋转缓冲装置115构成了第一旋转缓冲装置115和一个第二旋转缓冲装置115，其不仅适应于降低运行装置102和车厢体101.1间的关于平行于高度方向的旋转轴线的旋转运动。该第一旋转缓冲装置115和第二旋转缓冲装置115被设置用来形成运行装置102和车厢体101.1间的牵引连接，该运行装置和车厢体被设置用来传递总牵引力Ftt中的至少一个主要部分，总牵引力在运行装置102和车厢体101.1间沿纵向方向被传递。
[0086]在本实施例中，除开由旋转缓冲装置115形成的牵引连接，在运行装置102和车厢体101.1间没有其它的牵引连接元件。因此，由第一和第二旋转缓冲装置115(安装在框架主体107和本发明意义上的第一接触部件)形成的牵引连接在第一方向(例如向前行驶的方向)传递总牵引力Ftt的剩下部分中将被传递至车厢体101.1 (本发明意义上的第二接触部件)的部分，即没有被第二悬挂装置106传递的部分。
[0087]从图7中可以看出，运行装置102和车厢体101间的牵引力传递是通过和车厢体101.1上一个第二接触面101.1接触的旋转缓冲装置115的第一接触面115.1来实现的。所有的四个旋转缓冲装置115按照以下方式被设置，第一接触面115.1和第二接触面101.2在轨道车辆单元101 (即轨道车辆位于一个直线的水平轨道上)的空挡下被一个纵向间隙117隔开，在纵向方向上该纵向间隙117的纵向间隙尺寸较小Le=lmm。
[0088]在这种空挡状态下，两个接触面115.1和101.2极为贴近(在纵向方向上)但是互相不接触。此外，两个接触面115.1和101.2按照以下方式被设置，仅在高度方向上和/或仅在横向方向上，如果运行装置102和车厢体101.1间有相对运动，间隙117的宽度仍然不改变。因此，如果仅在高度方向上和/或仅在横向方向上有这种相对运动，就不会产生摩擦运动，那么接触面的磨损会被大量地减少。
[0089]此外，旋转缓冲装置115没有抵消车厢体关于运行装置的角度偏差(关于平行与高度方向的一个旋转轴线)。然而，在运行装置102和车厢体101.1在纵向方向的某些偏差处，两个接触面115.1和101.2相互接触，从而通过接触面115.1和101.2 (即通过各自的旋转缓冲庄子115)在纵向方向上开始牵引力的传递。
[0090]间隙117在中性位置的宽度较小的优点在于，能避免牵引力传递的迟发性，其对车辆101中的乘客来讲是明显和厌烦的(例如一个明显的、突然的纵向加速)。根据本实施例，间隙117的宽度应足够大以提供运行装置102和车厢体101.1间的可接受的角度偏差。
[0091]
【发明者】对旋转缓冲装置115在自由端部108.1的设置为:经过旋转缓冲装置115的牵引力传递在空间上靠近牵引力被传入到运行装置102和框架主体107中的牵引力传入区域。
[0092]更准确地讲，轮副103在横向方向上定义了一个轨道宽度TW和一个牵引力平面103.4。在轨道车辆单元处于空挡下时，牵引力平面103.4从一个单独的车轮延伸至轮副103中一个车轮的轨道接触点，并垂直于横向方向。轮副103进一步定义了一个在横向方向上车轮轴承103.1的中心和轴承中心平面103.5的中心之间的轴承中心宽度BCW。在轨道车辆101处于空挡下时，轴承中心平面103.5延伸穿过车轮轴承103.1并垂直于横向方向。此外，每个旋转缓冲装置115都设有一个体积中心115.2(其也可指容积的矩心或体积矩心)。
[0093]在横向方向上，每个旋转缓冲装置115的体积中心115.2都设有一个关于相关联的牵引力平面103.4的横向牵引力平面距离Wtfp，该牵引力平面距离为轨道宽度TW的8%。此夕卜，在横向方向上，每个旋转缓冲装置115的体积中心115.2都设有一个关于轴承中心平面103.5的横向轴承中心平面距离Wbcp，该横向轴承中心平面距离为轴承中心宽度BCW的6%。因此，能实现旋转缓冲装置115和牵引力被引入到运行装置102 (即牵引力平面103.4)和框架主体107 (即轴承中心平面103.5)上的区域之间的一种有利的、密切的空间关系。最后，旋转缓冲装置115的体积中心115.2和相关联的纵梁108的中心部108.2的纵向中心轴线108.4位于一个公共平面(垂直于横向方向的)上。
[0094]上述结构的优点在于，在本实施例中，可能实现牵引力从运行装置，更准确地讲从车轮和轨道的接触点传递到车箱体101.1的实质最短的可能路径。因此，本实施例和该领域的其它众多方案不同，如上所述，需要被传递的牵引力不需要选择穿过横梁单元109的路径。这种方法可能实现横梁单元109的较轻的、低刚度设计。如上所述，这种低刚度设计，特别地指关于横向方向的减小的抗扭刚度，有利于舒适性和脱轨安全性能。因此，至少从乘坐舒适性和脱轨安全性能角度来讲，本实施例的这种运行装置102更适用于不利的轨道条件。
[0095]应当指出的是，当牵引力需要在相反的第二方向上传递时(例如一个向后行驶的方向)，(在纵向方向上)位于运行装置中心的另一侧的两个旋转缓冲装置115 (从本发明的意义上来说，形成为一个第三和一个第四旋转缓冲装置)以如上所述的第一和第二旋转缓冲装置的同样方式接管牵引连接的功能。换句话说，这种情况下，从本发明的意义上来说，第三和第四旋转缓冲装置115在运行装置102和车厢体101.1间形成了一个进一步的牵引连接。
[0096]车厢体101.1关于运行装置102的横向运动由安装在靠近横向减震器114的横梁单元109的两个横向缓冲装置118以一种传统的方式提供。
[0097]从图7中可以看出，各个旋转缓冲装置115包括一个缓冲单元119，该缓冲单元设有一个大致为圆盘形的第一支撑部件119.1、一个大致为圆盘形的第二支撑部件119.2和一个大致为环形的缓冲部件119.3。在平行于纵向方向的一个支撑方向上，缓冲部件119.3被安装在第一支撑部件119.1和第二支撑部件119.2之间。
[0098]缓冲部件119.3适合于减小在支撑方向上的第一支撑部件119.1和第二支撑部件119.2之间的运动。为了实现这种减震功能，在本实施例中，缓冲部件119.3由一种聚氨酯(PUR)材料制成，这些材料被证明特别适用于制造牢固的、低成本的、长期稳定的部件。[0099]应当指出的是，缓冲部件119.3可选用任何需要的缓冲特性，优选一种开始较高随后递减的缓冲特性。这种结构提供一种相当大的缓冲力的加速发作，因此在较大偏差中，牵引连接效果和后续牵引力平稳地升高(即:例如当成功通过一段弯曲的轨道时的一种较低的总阻力)。
[0100]第一和第二支撑部件119.1和119.2由一种金属制成，以分别地保证结构刚度和长期稳定的安装界面。然而，第一接触面115.1由第一支撑部件119.1的一个可替换地接触插件119.4构成，第一支撑部件由塑料材料制成以减少第一和第二接触部件之间的摩擦。
[0101]在本实施例中，部件119.1至119.3中的每一个都在径向方向上(垂直于支撑方向)的尺寸比其在支撑方向的尺寸大，特别地，至少为其在支撑方向上的尺寸的150%到
200% ο
[0102]此外，从图7中可以清楚地看出，缓冲单元119在支撑方向上设有一个最大缓冲长度LKB，max，并在径向方向上设有一个为最大缓冲长度的225%的最大缓冲直径此外，缓冲部件119.3在支撑方向上设有一个最大缓冲部件长度Lebqimx,并在径向方向上设有一个为最大缓冲部件长度Lffiamax的350%的最大缓冲部件直径DKBamax。因此，由于在径向方向上的部件的尺寸较大，牵弓I力遍布一个较大的部件，从而减小了缓冲部件119.1到119.3中的应力。然而，由于缓冲部件119.1到119.3在纵向方向的尺寸较小，旋转缓冲装置115所需的总体积被保持在可接受的界限内。
[0103]缓冲单元119包括一个限制径向方向上的第一支撑部件119.1和第二支撑部件119.2间的运动的一个引导装置119.5，从而使缓冲部件119.3的径向剪切应力保持在一个可接受地低水平。为此，引导装置119.5包括一个连接至第一支撑部件119.1的活塞元件119.6和一个连接至第二支撑部件119.2的汽缸元件119.7。
[0104]活塞元件119.6和汽缸元件119.7被安装在缓冲部件109.3的中心处，以实现一
种非常紧凑的结构。
[0105]此外，活塞元件119.6和汽缸元件119.7各自包括一个定心部119.8和119.9，并分别地和缓冲部件119.3的内墙配合从而以一种简单和节约空间的方式使缓冲单元119的部件相互对齐。
[0106]当缓冲装置119在没有负荷的状态下(如图7所示)，活塞元件119.6在径向方向上关于汽缸元件119.7作径向运动，从而可能实现活塞元件119.6和汽缸元件119.7之间的相对倾斜运动。特别地，当运行装置102和车厢体101.1间发生角度偏差时，这种倾斜运动可能是适当的，即当旋转缓冲装置115实行其本身的旋转缓冲的功能时。
[0107]根据缓冲单元119的负荷和缓冲部件119.3的压缩，活塞元件119.6插入到支撑方向上的汽缸元件119.7里。如果缓冲单元119载有负荷，会导致第一支撑部件119.1的径向偏差(关于第二支撑部件119.1)，活塞元件119.6在径向方向上与汽缸元件119.7配合以限制在径向方向上的相对运动。
[0108]缓冲部件119.3在支撑方向上的偏差限制是通过位于活塞元件119.6和汽缸元件119.7的各自的定心部119.8和119.9上的匹配的接触面119.10和119.11形成的一种硬挡板结构来实现，从而避免了缓冲部件119.3的过度压缩负荷。
[0109]应当指出的是，在本实施例中，支撑在运行装置102上的车厢体101.1部分的车箱体长度的选择如下，在给定的轨道网络上轨道车辆101的正常运行时，该给定的轨道网络设有一个给定的最小轨道弯曲半径以及一个车厢体从中性位置关于运行装置和旋转轴线的最大角度偏差，未偏转的状态(如图所示)为2.5°。为此，在纵向方向上，支撑在运行装置102和116间的车厢体101.1部分的车厢体支撑长度为在纵向方向上的运行装置102的两车轮单元103的车轮单元距离的最多600% (更准确地讲为它们各自的旋转轴)。因此，当车辆101正常运行时，会出现如上所述的车厢体101.1关于运行装置102和旋转轴的有利的小角度偏差。
[0110]从图5、6和8中可以看出，在纵向方向上，在车辆每侧的旋转缓冲装置115被设置为大致地相互一致，并与位于它们之间的次级选悬挂装置106的两个次级悬挂元件120大致地一致。因此，能实现运行装置102和车厢体101.1间尤其有利的力传递。
[0111]从图7中可以看出，根据本发明的一个方面，每个次级悬挂元件由一个弹簧装置120构成,该弹簧装置120包括一个弹簧主体120.1并定义了一个轴向方向(在一种空挡下，如图所示平行于高度方向)和一个径向方向，该弹簧主体大致由一种聚合材料制成，即橡胶。
[0112]在轴向方向上,弹簧主体120.1设有一个位于终止于第一外端面120.4的第一端部120.3和终止于第二外端面120.4的第二端部120.3之间的一个中心部120.2。该中心部120.2设有两个径向的收敛部120.5，该两个径向收敛部被弹簧主体120.1的一个位于中心(在轴向方向上)的突出部120.6隔开。
[0113]每个端部都设有一个凹部，该凹部在轴向方向上从外端面120.4向中心部120.2延伸以形成一个轴向弹簧主体腔120.7。轴向弹簧主体腔120.7被弹簧主体120.1的一个柔性的内表面120.8限制。
[0114]轴向弹簧主体腔120.7内插设有一个插件121，该插件由聚合材料制成，即聚酰胺(PA)材料。插件121与弹簧主体120.1的柔性的内表面120.8相接触，从而在插件121没有插入到轴向弹簧主体腔120.7的参考状态下更改弹簧装置的刚度。更准确地讲，插件更改了弹簧装置120的轴向刚度(在轴向方向上)和横向刚度(横穿实际方向)。
[0115]应当指出的是，插件121不仅可被用来静态地更改相关的机械性能，例如简单地向弹簧主体120.1的相关特性添加一个恒定的偏移量。更多地，插件121也可被用来不定地更改相关机械性能的特性。因此，例如根据插件121设计，随着偏转的增加，插件121可被用来提供相关机械性能的特性的一种至少分段式恒定偏移量。该插件也可被用来提供相关机械性能的一种至少分段式递增和/或至少分段式递减的特性。
[0116]在本实施例中，插件121为一种大致地圆顶形、圆环形部件,其设有一个一般为圆锥形的外形并恰当地与柔性的弹簧主体腔墙面120.8匹配。为此，插件121被一个插件外墙面121.1限制，该插件外墙面在一个截面里包括一个插件的中心轴(如图8所示)，并设有一个曲线的截面轮廓。
[0117]为了实现相关刚度的所需更改，插件121的机械性能的调试，特别指其抗扭强度是通过设置一个插件腔121.2来实现的，该插件腔位于背离弹簧主体120.1的中心部120.2的插件121的一端。这个插件腔121.2使设计更自由，其允许通过简单地更改腔体121.1的形状来实现的一种简单的抗扭强度适应。
[0118]插件腔121.2的外形是一种大致地圆环形，一般为圆锥形，因此其允许插件121机械性能的一种非常简单容易的生产适应。插件腔被一个插件腔墙面121.3限制，其在一个截面内包括一个插件腔的中心轴线(如图8所示)并设有一个曲线的截面轮廓。
[0119]弹簧主体120.1的外形为大致地圆环形，更准确地讲，弹簧主体120.1大致地为沙漏形。因此，弹簧主体被一个弹簧主体外墙面限制，该弹簧主体外墙面在一个截面内包括弹簧装置120.9的一个中心轴线(如图8所示)，并设有一个分段式曲线的截面轮廓和(在径向突出部120.6的区域)设有一个分段式多边形的截面轮廓。
[0120]同样的情况适用于弹簧主体腔120.7。所示的实施方案中，弹簧主体腔120.7的外形为大致地圆环形，即一般地为圆锥形外形。柔性的弹簧主体腔墙面120.8在一个截面包括中心轴120.9 (如图8所示)，并设有一个分段式曲线的截面轮廓。
[0121]通过选择以下的尺寸，弹簧主体120.1和弹簧主体腔120.7的尺寸适合于弹簧装置120的特定应用，特别地适合于所需要实现的弹簧装置120的轴线刚度和横向刚度的应用。
[0122]一般地，弹簧主体120.1在第一端部120.3和径向方向上定义了一个最大弹簧主体外径Dsb,_，同时在径向方向上每个收敛部120.5定义了弹簧主体120.1从外端面120.4在最大轴向收窄距离处Hsbw在轴向方向上的一个最小收窄直径Dsbw,min。在本实施方案中，最小收窄直径Dsbw,min为最大弹簧主体外径DSB，max的76%。此外，在轴向方向上弹簧主体120.1延伸超过一个最大轴向弹簧尺寸Hsb, _，最大轴向收窄距离处Hsbw为最大轴向弹簧尺寸Hsb，_的 41%。
[0123]此外，一般地，弹簧主体腔120.7在径向方向上定义了一个最大弹簧主体腔直径Dsbc, max和一个最小弹簧主体腔直径DSBamin,并在轴向方向上定义了一个最大轴向弹簧主体腔尺寸HSBamax。在本实施例中，最大弹簧主体腔直径DSBamax为最大弹簧主体外径DSB，max的70%。此外，最小弹簧主体腔直径DSBQminS最大弹簧主体腔直径DSBQmax的50%。此外，最大轴向弹簧主体腔尺寸HSBe,max为最大轴向收窄距离Hsbw的63%。
`[0124]插件121和插件腔121.2的尺寸适合于弹簧装置120所需要实现的刚度的特定更改。在本实施例中，选用以下的尺寸。
[0125]—般地,插件121在径向方向上定义了一个最大插件外径Diamax和一个最小插件外径Diamin，并在轴向方向上定义了一个最大轴向插件尺寸氏，_。在本实施例中,最小插件外径Diamin为最大插件外径Diamax的61%。此外,最大轴向插件尺寸Htmax为最大轴向弹簧主体腔尺寸HSBamax (在轴向方向上)的58%。
[0126]此外，一般地，插件腔121.2 (在径向方向上)定义了一个最大插件腔直径Diamax和一个最小插件腔直径Dre，min,并在轴向方向上定义了一个最大轴向插件腔尺寸Hiamax。这里，最大插件腔直径Diamax为最大插件外径Diamax的68%。此外,最小插件腔直径Diamin为最大插件腔直径Diamax的37%。此外,最大轴向插件腔尺寸Hiamax为最大轴向插件尺寸Htmax的71%。
[0127]应当指出的是，由于它们之间合理的对称设计，弹簧主体120.1和插件121在径向和横向方向上分别地提供一种不定向的行动。
[0128]从图8中可以看出，弹簧主体120.1的中心部120.2设有一个内加固单元122。该内加固单元122包括一个中空的圆柱形加固衬套122.1，所述中空的圆柱形加固套在径向方向上定义了一个最大衬套外径Ds^max,并在轴向方向上定义了一个最大轴向衬套尺寸
Hrb’ max。[0129]在本实施例中，衬套122.1在轴向方向上伸到弹簧主体腔120.7，从而实现敏感的中心部120.2的适当加固。此外，衬套122.1在轴向方向上形成一个穿过中心部120.2的轴向通道，该轴向通道位于径向的和轴向的大致中心的位置。通过这种方式，能实现一种较轻的结构。在本实施例中，衬套122.1的外围牢固地连接至弹簧主体120.1。
[0130]通过选用以下的尺寸，衬套122.1的尺寸适合于弹簧装置120需要实现的特定机械性能。最大衬套外径Ds，max为最大弹簧主体腔直径DSBamax的98%。此外，最大轴向衬套尺寸HKB，max为在轴向方向上的最大轴向弹簧主体尺寸HSB，max的49%。
[0131]此外，内加固单元122设有一个环形的加固板元件122.2，其主要在径向方向上延伸并在径向方向上定义了一个最大加固板外径DKP, max。在本实施例中,最大加固板外径Dkp,max为最大弹簧主体直径DSB，max的89%。
[0132]加固板元件122.2为一个单独的加固元件，其在径向方向上牢固地连接至加固衬套122.1。在本实施例中，加固板元件位于径向突出部120.6的轴向的中心位置。加固板元件122.2大致地被完全地嵌入在弹簧主体120.1内，从而实现对加固板元件122.2的锈蚀保护。
[0133]此外，在本实施例中，加固单元122由金属制成，从而实现一种简单的、低成本的加固。加固单元122通过使用铝(Al)材料，能实现一种特别轻的设计。
[0134]弹簧主体120.1的端部120.3被一个支撑板元件123覆盖，以提供一个在生产车辆101时容易操作的界面。每个支撑板元件124包括一个定心部123，该定心部轴向地伸进弹簧主体腔120.7内从而实现为相邻车辆部件的提供一个适当的界面。此外，在本实施例中，每个端部120.3都设有一个嵌入式的、环形的加固部件124，其位于靠近外端面120.4的位置。在本实施例中，支撑板元件123和嵌入式加固部件124选用一种金属，即铝(Al)材料。
[0135]从图1中可以看出，车厢体101.1 (更准确地讲，或者是车厢体101.1的相同部分被支撑在第一运行装置102上或车厢体101的另一部分)被支撑在一个另外的第二运行装置116上。如上所述的所有部件，第二运行装置116和第一运行装置102是一样的。然而，当第一运行装置102为一种带有一个安装在框架主体107上的驱动装置的(没有标示出)从动运行装置时，第二运行装置116则为一个不带有这种安装在框架主体107上的驱动装置的非从动运行装置。
[0136]因此，根据本发明的另一个方面，框架主体107形成了一个供第一运行装置102和第二运行装置使用的标准部件，即不同类型的运行装置。通过在标准框架主体107上附加地安装特定的类型部件，能实现适用于运行装置的特定类型的框架主体107的定制。这种方法有高度有利的商业影响。这是因为除了自动化铸造过程中所节约的大量成本外，仅需生产一种类型的框架主体107，其进一步大量地节约了成本。
[0137]应当再次被指出的是，在相同的框架主体107的基础上，本文中运行装置102、106的特定类型和功能的定制不限制于从动和非从动运行装置的差异。在标准化的相同框架主体107的基础上，可使用其它任何功能的部件(例如特定类型的制动器、倾斜系统、滚动支撑系统等)以实现这种运行装置之间相关的功能差异。
[0138]虽然本发明在上文中仅以低地板轨道车辆为背景作出了说明，然而应当指出的是，其也适用于其它任何类型的轨道车辆，以解决关于降低生产难度的类似问题。
【权利要求】
1.一种弹簧装置，特别是用于一种轨道车辆的次级悬挂装置，包括 -一个大致由聚合材料制成并定义了一个轴向方向和一个径向方向的弹簧主体(120.1)； -所述弹簧主体(120.1)在轴向方向上设有一个中心部(120.2)，该中心部位于一个在第一外端面终止的第一端部(120.3)和一个在第二外端面(120.4)终止的第二端部(120.3)之间； -所述中心部(120.2)设有至少一个径向收敛部(120.5 ； -所述第一端部(120.3)在轴向方向上设有一个从第一外端面(120.4)延伸到中心部(120.2)的凹部，以形成被一个柔性的内表面(120.8)限制的一个轴向弹簧主体腔(120.7)； 其特征在于 -该轴向弹簧主体腔(120.7 )插设有一个插件(121); -所述插件(121)和弹簧主体(120.1)的内表面(120.8)相接触，从而在插件(121)没有插进轴向弹簧主体腔(120.7)的参考状态下更改弹簧装置的刚度。
2.根据权利要求2所述的弹簧装置，其特征在于 -所述插件(121)被设置用来更改所述弹簧装置的轴向刚度和横向刚度中的至少一个； -所述轴向刚度为所述弹簧装置在所述轴向方向上的刚度； -所述横向刚度为所述弹簧装置在横向方向上横向运行到所述轴向方向的刚度。
3.根据权利要求1或2所述的弹簧装置，其特征在于 -所述插件(121)为大致地圆顶状部件和圆环形部件中的至少一个； -特别地，所述插件(121)至少部分为大致地圆环形外形，特别地为大致地圆锥外形或大致地球形外形； -特别地，所述插件(121)被一个插件外墙面(121.1)限制；在一个截面里所述插件外墙面(121.1)包括所述插件(121)的一个中心轴，且有与一个分段式曲线的截面轮廓和/或分段式直线的截面轮廓和或分段式多边形的截面轮廓； -特别地，所述插件(121)设有一个插件腔(121.2)，该插件腔位于所述插件(121)的一端且面背着所述弹簧主体(120.1)的所述中心部(120.2)； -特别地，所述插件腔(121.2)至少部分为一种大致地圆环形外形，特别地为大致地圆锥外形或大致地球形外形； -特别地，所述插件腔(121.2)被一个插件腔墙面(121.3)限制；所述插件腔墙面在一个截面内包括所述插件腔(121.2)的一个中心轴，且设有一个分段式曲线的截面轮廓和/或分段式直线的界面轮廓和/或分段式多边形的截面轮廓。
4.根据权利要求3所述的弹簧装置，其特征在于 -所述插件(121)在所述径向方向上定义了一个最大插件外径和一个最小插件外径，且在所述轴向方向上定义了一个最大轴向插件尺寸； -所述最小插件外径为所述最大插件外径的40%到90%，优选为50%到80%，进一步优选为 60% 到 70% ； 和/或-所述最大轴向插件尺寸为所述弹簧主体腔在所述轴向方向的最大轴向尺寸的40%到80%，优选为45%到75%，进一步优选为55%到65% ；
5.根据权利要求3或4所述的弹簧装置，其特征在于 -所述插件腔(121.2)在所述径向方向上定义了一个最大插件腔直径和一个最小插件腔直径，并在所述轴向方向上定义了一个最大轴向插件腔尺寸； -所述最大插件腔直径为所述最大插件外径的50%到90%，优选为55%到85%，进一步优选为65%到75% ； 和/或 -所述最小插件腔直径为所述 最大插件腔直径的20%到60%，优选为25%到55%，进一步优选为35%到45% ； 和/或 -所述最大轴向插件腔尺寸为在所述轴向方向上的最大轴线插件尺寸的50%到90%，优选为55%到85%，进一步优选为65%到75%。
6.根据权利要求1到5中任一条所述的弹簧装置，其特征在于 -所述弹簧主体(120.1)由第一材料制成，所述插件(121)由一种不同于所述第一材料的第二材料制成； -所述第一材料的刚度比所述第二材料的刚度弱； 和/或 -所述插件(121)由一种聚合材料制成,特别地由一种聚酰胺(PA)材料制成； 和/或 -所述弹簧主体(120.1)由一种聚合材料制成，特别地由一种橡胶材料制成； 和/或 -至少所述插件(121)和所述弹簧主体(120.1)中的一个为一体部件。 和/或 -至少所述插件(121)和所述弹簧主体(120.1)中的一个为一种大致旋转对称的部件。
7.根据权利要求1到6中任一条所述的弹簧装置，其特征在于 -所述弹簧主体(120.1)为一种大致地圆环形外形，特别地为一种大致地沙漏形； -特别地，所述弹簧主体(120.1)被一个弹簧主体外墙面限制；所述弹簧主体外墙面在一个截面内包括所述弹簧主体(120.1)的一个中心轴，且设有一个分段式曲线的截面轮廓和/或一个分段式直线的截面轮廓和/或一个分段式多边形的截面轮廓； -特别地，所述弹簧主体腔(120.7)至少部分为一种大致圆环形的外形，特别地为一种大致圆锥形的外形或大致地球形外形； -特别地，所述弹簧主体腔(120.7)被一个形成为所述内表面(120.8)的一个弹簧主体腔墙面限制；所述弹簧主体腔墙面在一个截面内包括所述弹簧主体腔(120.7)的一个中心轴，且设有一个分段式曲线的截面轮廓和/或一个分段式直线的截面轮廓和/或一个分段式多边形的截面轮廓。
8.根据权利要求1到7中任一条所述的弹簧装置，其特征在于 -所述弹簧主体(120.1)在所述第一端部(120.3)和所述径向方向上定义了一个最大弹簧主体外径；-所述至少一个收敛部(120.5)在所述径向方向上定义了所述弹簧主体(120.1)的一个最小收窄直径，该最小收窄直径位于所述轴向方向上并处于离所述第一外端面(120.4)的一个最大轴向收窄距离处； -所述最小收窄直径为所述最大弹簧主体外径的50%到90%，优选为60%到85%，进一步优选为70%到80% ； 和/或 -所述弹簧主体(120.1)在所述轴向方向上延伸超过一个最大轴向弹簧尺寸，特别地所述最大轴向收窄距离位所述最大轴向弹簧尺寸的30%到50%，优选为35%到47%，进一步优选为40%到44%。
9.根据权利要求8所述的弹簧装置，其特征在于 -所述弹簧主体腔(120.7)在所述径向方向上定义了一个最大弹簧腔直径和一个最小弹簧主体腔直径，并在所述轴向方向上定义了一个最大轴向弹簧主体腔直径； -所述最大弹簧主体腔直径为所述最大弹簧主体外径的50%到90%，优选为55%到85%，进一步优选为65%到75% ； 和/或 -所述最小弹簧主体腔直径为所述最大弹簧主体腔直径的30%到70%，优选为35%到65%，进一步优选为45%到55% ； 和/或` -所述最大轴向弹簧腔尺寸为所述虽大轴向收窄距离的40%到90%，优选为50%到80%，进一步优选为60%到70%。
10.根据权利要求1到9中任一条所述的弹簧装置，其特征在于 -所述中心部(120.2)包括一个内加固单元(122)； -所述内加固单元(122)包括一个中空的，特别为圆柱形的衬套(122.1)； -所述衬套(122.1)在所述径向方向上定义了一个最大衬套外径，并在所述轴向方向上定义了一个最大轴向衬套尺寸； -特别地，所述衬套(122.1)在所述轴向方向上升至所述弹簧主体腔(120.7)； -特别地，所述衬套(122.1)在所述轴向方向上形成一个特别地为径向地和/或轴向地并大致位于中心的且穿过所述中心部(120.2)的轴向通道； -特别地，所述衬套(122.1)的外围牢固地连接至所述弹簧主体(120.1)； -特别地，所述最大衬套外径为在所述径向方向上所述最大弹簧主体腔直径的85%到115%，优选为90%到110%，进一步优选为95%到105% ； -特别地，所述最大轴向衬套尺寸为在所述轴向方向上的最大轴向弹簧主体尺寸的35%到65%，优选为40%到60%，进一步优选为45%到55%。
11.根据权利要求1到10中任一条所述的弹簧装置，其特征在于 -所述中心部(120.2)包括一个内加固单元(122)； -所述内加固单元(122)包括一个加固板元件(122.2)； -所述加固板兀件(122.2)在所述径向方向上定义了一个最大加固板外径； -特别地，所述加固板元件(122.2)在所述径向方向上连接至所述衬套(122.1)； -特别地，所述加固板元件(122.2)位于所述弹簧主体(120.1)的径向的和/或轴向的位置并大致地位于局部径向突出部的中心区域内； -特别地，所述加固板元件(122.2)大致全部地嵌入在所述弹簧主体(120.1)内； -特别地，所述最大加固板外径为在所述径向方向上的最大弹簧主体直径的75%到105%，优选为80%到100%，进一步优选为85%到95% ；
12.根据权利要求10或11所述的弹簧装置，其特征在于 -所述加固单元(122)由第三材料制成； -所述第三材料为金属，特别地为一种铝(Al)材料。
13.根据权利要求1到12中任一条所述的弹簧装置，其特征在于 -所述端部(120.3)中的至少一个被一个支撑板元件(123)覆盖； 和/或 -所述端部(120.3)中的至少一个设有一个嵌入式加固部件； -特别地，所述支撑板元件(123)包括轴向地伸进所述弹簧主体(120.1)的一个腔体(120.7)的一个定心部； -特别地，所述嵌入式加固部件(124)被嵌入在所述弹簧主体(120.1)中并靠近所述外端面(120.4)； -所述支撑板元件(123)和所述嵌入式加固部件(124)中的至少一个由金属制成，特别地由铝(Al)材料制成。
14.根据权利要求1到13中任一条所述的弹簧装置，其特征在于 -所述第二端部(120.3)设有一个凹部，该凹部在所述轴向方向上从所述第二外端面(120.4)向所述中心部(120.2)延伸，以形成一个另外的轴向弹簧主体腔(120.7)，所述另外的轴向弹簧主体腔(120.7)被一个柔性的内表面(120.8)限制； -一个另外的插件(121)被插入到所述另外的轴向弹簧主体腔(120.7)； -所述另外的插件(121)和所述弹簧主体(120.1)的所述内表面相接触，以在所述另外的插件(121)没有被插入到所述轴向弹簧主体腔(120.7)的参考状态下更改所述弹簧装置的刚度。
15.一种轨道车辆的运行装置，包括 -根据权利要求1到14中任一条所述的一个弹簧装置(120)； -特别地，所述弹簧装置构成次级弹簧装置(106)的一部分，该次级弹簧装置适应于支撑位于所述运行装置(102)上的一个车厢单元(101.1)。
【文档编号】F16F1/377GK103453061SQ201210506221
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2012年11月30日 优先权日:2012年5月30日
【发明者】塞德里克·扎努提 申请人:庞巴迪运输有限公司